PL201384B1

PL201384B1 - Method of and installation for efficient combustion of heavy oil in low-pressure power boilers

Info

Publication number: PL201384B1
Application number: PL355215A
Authority: PL
Inventors: Wacław Kokot; Tadeusz Maciejewicz
Original assignee: Rollmex Spo & Lstrok Ka Z Ogra
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2009-04-30
Also published as: PL355215A1

Abstract

Sposób spalania oleju ciężkiego polega na tym, że w procesie rozpalania i dalszego ciągłego spalania oleju ciężkiego, doprowadza się do strefy spalania sprężone powietrze o ciśnieniu od 0,6 do 0,8 MPa i podgrzane do temperatury od 120°C do 140°C. W urządzeniu do spalania oleju ciężkiego pomiędzy zewnętrzną instalacją (4) zimnego sprężonego powietrza, a olejowym palnikiem (5) znajduje się przepływowy podgrzewacz (1) sprężonego powietrza, z którym połączony jest węzeł (7) armatury parowej przypalnikowej, współdziałający z parową instalacją (2) oraz węzłem (6) armatury olejowej przypalnikowej.The method of burning heavy oil consists in supplying compressed air to the combustion zone during the ignition and further continuous combustion of heavy oil, at a pressure of 0.6 to 0.8 MPa and heated to a temperature of 120°C to 140°C. In the heavy oil combustion device, between the external cold compressed air installation (4) and the oil burner (5), there is a flow-through compressed air heater (1), to which the steam burner fitting unit (7) is connected, cooperating with the steam installation (2) and the oil burner fitting unit (6).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do spalania oleju ciężkiego w niskociśnieniowych palnikach kotłów energetycznych.The subject of the invention is a method and a device for the combustion of heavy oil in low-pressure burners of power boilers.

W aktualnym stanie techniki znane jest z opisu zgł oszenia wynalazku nr P 294 111 rozwi ą zanie sposobu spalania paliw, w którym strumień masy powietrza, mieszaniny innych gazów albo samego tlenu i/lub spalin poddaje się pulsacji z częstotliwością od 5 Hz do 50 Hz. Chwilowe wartości pulsującego strumienia masy powietrza mieszaniny innych gazów albo samego tlenu wynoszą od zera do dwukrotnej wartości średniego strumienia masy powietrza mieszaniny innych gazów albo samego tlenu i/lub spalin.In the state of the art, there is known from the description of the application of the invention No. P 294 111 a solution for a method of burning fuels, in which a stream of air mass, mixtures of other gases or only oxygen and / or exhaust gases is pulsed with a frequency of 5 Hz to 50 Hz. The instantaneous values of the pulsating air mass flow of a mixture of other gases or only oxygen are from zero to twice the average air mass flow of a mixture of other gases or only oxygen and / or exhaust gas.

Ponadto w stanie techniki znane jest i powszechnie wykorzystywane w palnikach olejowych stosowanie pary do rozpylania/atomizacji oleju ciężkiego.Moreover, it is known in the art and commonly used in oil burners to use steam to atomize / atomize heavy oil.

W znanych rozwią zaniach para nie dopuszcza powietrza w wystarczają cej iloś ci do strefy spalania, na skutek czego olej spala się w sposób niezupełny i/lub niecałkowity. Konsekwencją tego rodzaju spalania jest zanieczyszczanie powierzchni wewnętrznej kotła, a także następuje zanieczyszczanie elektrofiltru. Kolejną niedogodnością znanych rozwiązań jest również niepełne wykorzystanie wartości opałowej paliwa.In the known solutions, the steam does not allow sufficient air to enter the combustion zone, as a result of which the oil burns incompletely and / or incompletely. The consequence of this type of combustion is the contamination of the internal surface of the boiler and the contamination of the electrostatic precipitator. Another disadvantage of the known solutions is also the incomplete use of the calorific value of the fuel.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia spalania oleju ciężkiego eliminującego powyższe mankamenty.The object of the invention is to provide a method and a device for heavy oil combustion that eliminates the above-mentioned drawbacks.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób spalania oleju ciężkiego polegający na tym, że w procesie rozpalania i dalszego ciągłego spalania oleju, doprowadza się do strefy spalania sprężone powietrze o ciśnieniu od 0,6 do 0,8 MPa i podgrzane do temperatury od 120°C do 140°C.The essence of the solution according to the invention is the method of heavy oil combustion consisting in the fact that in the process of firing up and further continuous combustion of the oil, compressed air with a pressure of 0.6 to 0.8 MPa is supplied to the combustion zone and heated to a temperature of 120 ° C to 140 ° C.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do spalania oleju ciężkiego, w którym pomiędzy zewnętrzną instalacją zimnego sprężonego powietrza a olejowym palnikiem znajduje się podgrzewacz sprężonego powietrza, z którym połączony jest węzeł armatury parowej przypalnikowej współdziałający z instalacją parową oraz węzłem armatury olejowej przypalnikowej.The subject of the invention is also a heavy oil combustion device, in which there is a compressed air heater between the external cold compressed air installation and the oil burner, to which the burner steam armature node is connected, interacting with the steam installation and the burner oil armature node.

W rozwiązaniu wedł ug wynalazku wykorzystanie w procesie spalania oleju ciężkiego w niskociśnieniowych palnikach kotłów energetycznych sprężonego gorącego powietrza w miejsce dotychczas stosowanej pary wodnej i doprowadzenie tego powietrza wprost do strefy spalania pozwala na uzyskanie pewnego zapłonu oleju o określonych parametrach ciśnienia i temperatury zgodnie z przyjętymi warunkami technicznymi, osiągając równocześnie optymalny skład spalin. Pełne spalanie oleju ciężkiego zapewnia ochronę wygarniacza żużla, kanałów kotła przed zalaniem olejem lub nie spalonymi resztkami oleju ciężkiego.In the solution according to the invention, the use of compressed hot air in the combustion process of heavy oil in low-pressure burners of power boilers in place of the steam used so far and supplying this air directly to the combustion zone allows for reliable ignition of oil with specific pressure and temperature parameters in accordance with the adopted technical conditions while achieving optimal exhaust gas composition. Full combustion of heavy oil protects the slag scraper and boiler channels against oil flooding or unburnt heavy oil residues.

Ponadto następuje ochrona elektrofiltru przed oklejaniem powierzchni elektrod nie spalonymi frakcjami oleju ciężkiego i w konsekwencji wadliwą pracą elektrofiltru.In addition, the electrostatic precipitator is protected against sticking to the electrode surface with unburnt heavy oil fractions and, consequently, the defective operation of the electrostatic precipitator.

Istotną zaletą rozwiązania jest wyeliminowanie zagrożenia pożarowego w elektrofiltrze i kanałach spalin uzyskując ochronę środowiska przed skażeniem ściekami zanieczyszczonymi olejem.A significant advantage of the solution is the elimination of fire hazards in the electrostatic precipitator and flue gas ducts, thus protecting the environment against contamination with oil-contaminated sewage.

Do zalet rozwiązania według wynalazku należy również możliwość regulacji ilości doprowadzonego powietrza do spalania, a także umożliwienia pracy elektrofiltru podczas zasilania kotła olejem. Poważną zaletą rozwiązania według wynalazku jest optymalne wykorzystanie energii opałowej spalanego oleju ciężkiego dające oszczędność paliwa.The advantages of the solution according to the invention also include the possibility to regulate the amount of combustion air supplied, as well as to enable the operation of the electrostatic precipitator while the boiler is fed with oil. A serious advantage of the solution according to the invention is the optimal use of the calorific energy of the burnt heavy oil, which results in fuel savings.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na załączonym rysunku przedstawiającym schemat instalacji spalania oleju ciężkiego w niskociśnieniowych palnikach olejowych kotłów energetycznych.The subject of the invention is shown in the embodiment in the attached drawing showing a diagram of the installation of heavy oil combustion in low-pressure oil burners of power boilers.

Urządzenie do spalania oleju według wynalazku składa się z przepływowego podgrzewacza 1 sprężonego powietrza, z którego spływają skropliny 3, połączonego z parową instalacją 2 oraz połączonego z zewnętrzną instalacją 4 zimnego sprężonego powietrza, które po ogrzaniu w przepływowym podgrzewaczu 1 doprowadzone jest do olejowego palnika 5. Urządzenie według wynalazku połączone jest w działaniu ze stacją przypalnikową składającą się z węzła 6 armatury olejowej przypalnikowej i węzła 7 armatury parowej przypalnikowej.The oil combustion device according to the invention consists of a compressed air flow heater 1 from which the condensate 3 flows, connected to a steam installation 2 and connected to an external cold compressed air installation 4, which, after being heated in the flow heater 1, is fed to the oil burner 5. The device according to the invention is operatively connected to a burner station consisting of a node 6 for the burner oil fittings and a node 7 for a burner steam fittings.

Sposób poprawnego spalania oleju w niskociśnieniowych palnikach kotłów energetycznych według wynalazku polega na zastosowaniu sprężonego gorącego powietrza do jednoczesnej atomizacji oleju oraz wykorzystania go jako powietrza „pierwotnego” do spalania, zastępując przegrzaną parę wodną gorącym sprężonym powietrzem i dostarczaniem go wprost do strefy palenia. Pozostałą ilość wymaganego powietrza według określonego nadmiaru powietrza do spalania dostarcza istniejąca instalacja powietrza wtórnego - właściwa dla danego kotła.The method of correct combustion of oil in low-pressure burners of power boilers according to the invention consists in using compressed hot air for simultaneous atomization of the oil and using it as "primary" air for combustion, replacing the superheated steam with hot compressed air and delivering it directly to the burning zone. The remaining amount of required air, according to the specific excess of combustion air, is supplied by the existing secondary air installation - specific to the boiler.

PL 201 384 B1PL 201 384 B1

Regulacja ilości powietrza wtórnego do poprawnego spalania realizowana jest przez Układ Automatycznej Regulacji danego kotła lub jest sterowana ręcznie. Instalacja oleju w zakresie obiegu, regulacji i zabezpieczeń nie ulega zmianie.Adjustment of the amount of secondary air for proper combustion is carried out by the Automatic Regulation System of a given boiler or is controlled manually. The oil installation in terms of circulation, regulation and protection remains the same.

Dla osiągnięcia poprawnego spalania oleju należy właściwie wyregulować instalację olejową zasilającą palnik, tj.:In order to achieve correct oil combustion, the oil system supplying the burner must be properly adjusted, i.e .:

ciśnienie oleju - ca 1 MPa (± 0,1 MPa), temperaturę oleju - ca 130°C (± 10°C), temperaturę pary grzejnej powietrza - ok. 200°C (± 20°C ) (w ilości 1 do 2 m³/h), ciśnienie sprężonego powietrza - ca 0,7 MPa (± 0,1 MPa), temperaturę sprężonego powietrza - min. 120°C, ilość sprężonego powietrza - ca 5 do 15 Nm³/h (w zależności od wydajności palnika).oil pressure - approx. 1 MPa (± 0.1 MPa), oil temperature - approx. 130 ° C (± 10 ° C), air heating steam temperature - approx. 200 ° C (± 20 ° C) (in the amount of 1 to 2 m ³ / h), the air pressure - Ca (0.7 MPa ± 0.1 MPa), the temperature of the compressed air - min. 120 ° C, the amount of compressed air - approx. 5 to 15 Nm ³ / h (depending on the efficiency of the burner).

Claims

Patent claims

A method of heavy oil combustion consisting in supplying an air stream to the combustion area in low-pressure burners of power boilers, characterized in that in the process of firing up and further continuous combustion of heavy oil, compressed air with a pressure of 0.6 to 0.8 is supplied to the combustion zone. MPa and heated to a temperature from 120 ° C to 140 ° C.

2. Heavy oil combustion device equipped with a steam boiler installation and an external cold compressed air installation and an oil burner, characterized in that between the external cold compressed air installation (4) and the oil burner (5) there is a flow preheater (1) of compressed air connected to the node (7) of the burner steam fittings, interacting with the steam installation (2) and the node (6) of the burner oil fittings.